CN113284690B - 一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线充电材料领域，公开了一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片及其制备方法。所述纳米晶导磁薄片的成分组成为Fe_{(100‑x‑y‑z‑α‑β‑γ)}M_xCu_yM’_zSi_αB_βX_γ，其饱和磁感应强度B_s≥1.25T。所述制备方法为：将设定成分的合金制备成非晶态的合金薄带，然后进行设定退火处理，得到纳米晶带材，再进行碎磁处理，得到所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片。本发明通过设定的两次晶化退火处理，进一步结合双面覆胶保护、破碎及复合工艺，所得纳米晶导磁薄片产品可应用于较大功率的无线充电场合，大幅提升无线充电模组性能。

Description

一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片及其制备方法

技术领域

本发明属于无线充电材料领域，具体涉及一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片及其制备方法。

背景技术

近年来，随着无线充电技术(Wireless Power Charging，WPC)在消费电子领域尤其是手机端的普及，越来越多的手机产品开始标配这种功能，而在手机无线充电接收端模组中需要使用磁屏蔽材料，目前纳米晶导磁薄片因其优异的软磁特性和超薄厚度的特点成为手机无线充电接收端的主流磁屏蔽材料解决方案。苹果、三星及华为等主流品牌手机都采用纳米晶导磁薄片作为其磁屏蔽材料。

在现有的纳米晶导磁薄片的加工方法中，多使用典型的

型纳米晶作为核心导磁材料。该材料由于饱和磁感应强度较低，仅为1.24T，因此在加工成无线充电用导磁片后，无法在有限的整体厚度限制条件下实现诸如30W及以上功率的大功率无线充电功能。现在批量应用的纳米晶材料，由成分决定其饱和磁感只有1.24T，因此不能满足大功率的应用需求，虽然单层纳米晶带材厚度的增加可以增强其饱和电流特性，但会引起高频损耗的增大，从而使整个磁片发热量增大，导致无法使用。同时，单层纳米晶带材厚度增加会导致整个磁片的整体厚度增加，这个与客户轻薄化的设计需求不符。

专利CN 104011814A公开了一种无线充电器用磁场屏蔽片，包括：至少一层的薄板磁性片，由分离为多个细片的非晶带材形成；保护膜，通过第一粘结层粘结于上述薄板磁性片的一面，以及双面胶带，通过设置于一侧面的第二粘结层粘结于上述薄板磁性片的另一面；上述多个细片之间的缝隙由上述第一粘结层和第二粘结层的一部分填充，以使上述多个细片相互绝缘。该方案有以下弊端：1.保护膜影响外观和性能。保护膜在破碎工艺后需要撕离，会带离破碎后的纳米晶碎片，造成纳米晶的脱落，进而造成外观的凸点缺陷和性能的下降。性能下降的原因是纳米晶的平整度被破坏，导致磁导率下降，同时纳米晶碎片脱落导致有效磁片的质量下降，进而性能下降。2.厚度超厚。根据该专利的结构，粘结层需要填充到纳米晶碎化后的缝隙并实现绝缘，因此要求粘结层的厚度要很厚。所述粘结层的厚度需要超过纳米晶厚度的50％以上，并优选10/20/30um。在大功率隔磁片的应用场景，从设计角度往往是希望增加纳米晶磁片功能性材料的厚度，降低粘结层等非功能性材料厚度。很显然，该专利的这个厚度已经严重无法满足大功率隔磁片的应用要求。3.无法支持大功率。根据该专利的描述，纳米晶的缝隙需要被粘结层填充并实现绝缘。为了实现这一点，纳米晶的缝隙会比较大，才能促使粘结层能填充并实现绝缘。但是缝隙较大意味着纳米晶的磁导率会显著下降。而实际上，大缝隙引起的磁导率的下降会造成磁片抗饱和性能的下降，进而无法实现大功率的无线充电。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片。

本发明的另一目的在于提供一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片，其成分组成为Fe_{(100-x-y-z-α-β-γ)}M_xCu_yM’_zSi_αB_βX_γ，其中M为Co和/或Ni元素，M’为Nb、V、Mo、Ta、W、Zr、Hf、Ti、Cr、Mn、Al、Sc、Y、Zn、Sn中的至少一种元素，X为C、Ge、P、Ga、Sb、In、S中的至少一种元素；0≤x≤40，0.5≤y≤1.5，1≤z≤5，1≤α≤18，5≤β≤15，0≤γ≤3，且满足x+y+z+α+β+γ≤26；

所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的饱和磁感应强度B_s≥1.25T；

所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片通过如下方法制备得到：

(1)将成分组成为Fe_{(100-x-y-z-α-β-γ)}M_xCu_yM’_zSi_αB_βX_γ的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带；

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带进行设定退火处理，得到单层纳米晶带材；

(3)将步骤(2)所得单层纳米晶带材进行或者不进行多层叠加，然后进行碎磁处理，再将碎磁处理后的单层或多层纳米晶带材进行或者不进行多层复合，得到所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片；

步骤(2)中所述设定退火处理为一次退火处理或二次退火处理；

其中一次退火处理程序如下：以1～5℃/min的速度升温至合金薄带的晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T1保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30～240min，再降温至200℃以下出炉；

所述二次退火处理程序如下：以1～5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T1保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30～240min，再降温至200℃以下，然后再次以1～5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T3保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T4保温20～240min，再降温至200℃以下出炉，上述T3和T4分别比T1和T2高5～50℃。

优选地，所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的成分组成为Fe_{(100-y-z-α-β)}Cu_yNb_zSi_αB_β，0.7≤y≤1，1.3≤z≤2.9，4≤α≤15.1，7≤β≤10，其饱和磁感应强度B_s为1.25～1.60T。

一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)将成分组成为Fe_{(100-x-y-z-α-β-γ)}M_xCu_yM’_zSi_αB_βX_γ的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带；其中M为Co和/或Ni元素，M’为Nb、V、Mo、Ta、W、Zr、Hf、Ti、Cr、Mn、Al、Sc、Y、Zn、Sn中的至少一种元素，X为C、Ge、P、Ga、Sb、In、S中的至少一种元素；0≤x≤40，0.5≤y≤1.5，1≤z≤5，1≤α≤18，5≤β≤15，0≤γ≤3，且满足x+y+z+α+β+γ≤26；

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带进行设定退火处理，得到饱和磁感应强度B_s＞1.24T的单层纳米晶带材；

(3)将步骤(2)所得单层纳米晶带材进行或者不进行多层叠加，然后进行碎磁处理，再将碎磁处理后的单层或多层纳米晶带材进行或者不进行多层复合，得到所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片；

步骤(2)中所述设定退火处理为一次退火处理或二次退火处理；

其中一次退火处理程序如下：以1～5℃/min的速度升温至合金薄带的晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T1保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30～240min，再降温至200℃以下出炉；

所述二次退火处理程序如下：以1～5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T1保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30～240min，再降温至200℃以下，然后再次以1～5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0～50℃，在此温度T3保温10～60min，然后再以0.5～3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T4保温20～240min，再降温至200℃以下出炉，上述T3和T4分别比T1和T2高5～50℃。

优选地，步骤(1)中所述非晶态的合金薄带的宽度为10～215mm，厚度为10～30μm。

优选地，步骤(3)中碎磁处理前的单层纳米晶带材或多层叠加的纳米晶带材最外层采用双面覆胶进行保护，其中一面为双面胶，另一面为双面胶或者单面胶。通过双面覆胶进行保护，在后续的碎磁处理工序中，纳米晶带材表面形成碎裂纹且两面均有胶膜防护固定，一方面细小碎片不易移位，有利于生成均匀碎裂纹路，另一方面也不易产生剥离、凸起，防止外观或者性能不良发生。随后对碎磁处理后的纳米晶薄片进行多层粘贴覆合，在贴合过程中，碎磁后的纳米晶带材两面均有胶膜防护，进一步减少了贴合过程中碎屑剥离和凸起产生的几率，极大的保证了纳米晶导磁薄片多层贴合后的外观良率和性能良率。

进一步优选地，步骤(3)中所述多层叠加的层数为2～4层，相邻两层纳米晶带材之间通过双面胶粘合固定。通过适当层数的叠加可保证良好碎磁结构的同时，节省双面覆胶保护的层数，降低导磁薄片整体厚度。

进一步地，所述双面胶或单面胶的厚度为1～5μm。

优选地，步骤(3)中所述碎磁处理采用横向或纵向辊剪，带有凸点的圆辊或平板碾压，或其他可以使纳米晶带材表面出现均匀碎裂纹路的方法。为了避免纳米晶破碎后出现较大的缝隙进而导致磁导率和抗饱和特性显著下降，破碎纹路需要比较细小而细腻，可以采用小纹路小压力，多次碾压的破碎工艺。

本发明原理为：对纳米晶成分进行重新设计和优选，设计纳米晶成分为Fe_{(100-x-y-z-α-β-γ)}M_xCu_yM’_zSi_αB_βX_γ，其中M为Co和/或Ni元素，M’为Nb、V、Mo、Ta、W、Zr、Hf、Ti、Cr、Mn、Al、Sc、Y、Zn、Sn中的至少一种元素，X为C、Ge、P、Ga、Sb、In、S中的至少一种元素；0≤x≤40，0.5≤y≤1.5，1.5≤z≤5，1≤α≤18，5≤β≤15，0≤γ≤3，且满足x+y+z+α+β+γ≤26。经优选后，该系列合金的饱和磁感应强度B_s≥1.25T，优选饱和磁感应强度B_s为1.25～1.60T。且结合本发明独特的退火及破碎、复合工艺处理后，其高频交流损耗值与FINEMET典型成分纳米晶材料相当，这是任何现有材料或技术未达到的成果。要提高材料的饱和磁感应强度，需提高材料中铁磁性元素的含量，即，需要降低其他非铁磁性元素含量，为保证材料具有较好的非晶形成能力，以及较好的晶化过程控制力，需要同时向下调整各非铁磁性元素的含量。其中Nb元素的降低会导致材料晶化过程可控性下降，晶化放热过程更加剧烈、晶粒更容易粗大，从而恶化材料的软磁性能。本发明采用的独特的退火工艺是基于材料的这一特性，延缓升温过程，从而使晶化放热不那么剧烈，使退火后材料的损耗相比典型FINEMET合金少量上涨甚至不发生明显上涨。具体为先将材料进行较低温度的预处理(晶化起始温度以下0～50℃)，在材料形成一部分较小尺寸晶粒后以较低速率(0.5～3℃/min)升温至晶化峰值温度之上进行晶化处理，并进一步通过二次晶化处理，由于材料已经在非晶基体上生长出了一部分晶粒，而且剩余非晶相的Nb元素含量已经相对较高，所以二次晶化过程可控程度很高，退火后材料的高频损耗与FINEMET典型成分合金相当或少量上涨。另外，本发明碎磁处理后的纳米晶带材缝隙无需采用粘结层填充，采用双面覆胶进行保护后进行碎磁处理，纳米晶带材表面形成碎裂纹且两面均有胶膜防护固定，一方面细小碎片不易移位，有利于生成均匀碎裂纹路，另一方面也不易产生剥离、凸起，防止外观或者性能不良发生。

本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：

(1)本发明对非晶合金薄带的退火工艺进行了创造性的开发，实现了提高磁片可应用的充电功率范围，并使其整体磁损控制在与典型纳米晶相当的水平。最终得到的无线充电用导磁片可以在同等总体厚度前提下提高30％以上的充电功率。

(2)本发明在导磁薄片的结构上进行重新设计，通过独特的退火热处理、破碎、复合工艺，取消了粘结层填充绝缘的设计，同时纳米晶的磁片缝隙极小，使用的双面胶也极薄，无须双面胶填充到纳米晶缝隙并实现绝缘。而且隔磁片的抗饱和性能得到了极大提升，厚度得到有效控制，相关损耗依旧维持在较低水准。由于无须双面胶填充纳米晶缝隙并实现绝缘，进而可以实现1～5um双面胶来做层间的粘接，极大的降低了整体产品厚度。在相同厚度设计的情况下，可以提升纳米晶功能性材料本身的有效厚度，进而继续提升了可支持的充电功率，进一步实现了大功率的磁片设计。

(3)现有的纳米晶导磁薄片结构是将单层纳米晶带材单面覆合双面胶后进行碎磁处理，这种结构会导致纳米晶带材的其中一面在加工过程中是处于裸露无保护状态，由于碎磁过程会造成纳米晶带材碎裂成细小的碎片状态，如纳米晶带材一面处于裸露无保护状态会导致在碎磁过程中产生的碎屑剥离或凸起，进而在后续的多层覆合工序中进一步发生表面异物凸起现象，从而导致纳米晶导磁薄片的外观或者性能不良发生。本发明进一步对纳米晶带材采用双面覆胶的保护结构，其中一面为双面胶，另一面可以是双面胶或者单面胶，这样纳米晶带材的两面均有保护胶膜进行防护，在后续的碎磁处理工序中，纳米晶带材表面形成碎裂纹且两面均有胶膜防护固定，一方面细小碎片不易移位，有利于生成均匀碎裂纹路，另一方面也不易产生剥离、凸起，防止外观或者性能不良发生。随后对碎磁处理后的纳米晶薄片进行多层粘贴覆合，在贴合过程中，碎磁后的纳米晶带材两面均有胶膜防护，进一步减少了贴合过程中碎屑剥离和凸起产生的几率，极大的保证了纳米晶导磁薄片多层贴合后的外观良率和性能良率。

附图说明

图1为实施例4中一次晶化处理和二次晶化处理后所得纳米晶带材的XRD图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

(1)将成分为Fe_bal.Cu₁Nb_2.9Si_15.1B₇(at.％)的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm，经测试，其晶化起始温度和晶化峰值温度分别为510和531℃。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下热处理工艺进行退火：(1)以每分钟4℃的速度升温至475℃，在此温度保温60min，然后再以每分钟3℃的速度升温至565℃，然后保温120min后降温至200℃以下出炉。退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.25T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材进行两层叠加，两层通过双面胶粘合固定，最外层采用双面覆胶工艺进行保护，其中一面为双面胶，另一面为单面胶，其中双面胶和单面胶厚度均为3μm。将双面覆胶的双层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的双层纳米晶带材进行两层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

实施例2

(1)将成分为Fe_bal.Cu₁Nb₂Si₁₄B_7.5(at.％)的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm，经测试，其晶化起始温度和晶化峰值温度分别为490和508℃。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下热处理工艺进行退火：以每分钟3℃的速度升温至460℃，在此温度保温60min(预处理)，然后再以每分钟2℃的速度升温至560℃，然后保温120min(晶化处理)后降温至200℃以下出炉。退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.35T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材采用双面覆胶工艺进行保护，两面均为双面胶，其中双面胶厚度为3μm。将双面覆胶的单层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的单层纳米晶带材进行四层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

实施例3

(1)将成分为Fe_bal.Cu_0.9Nb_1.8Si₁₂B₇(at.％)的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm，经测试，其晶化起始温度和晶化峰温度分别为470和485℃。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下热处理工艺进行退火：(1)以每分钟3℃的速度升温至445℃，在此温度保温60min，然后再以每分钟2℃的速度升温至555℃，然后保温120min后降温至200℃以下出炉。退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.45T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材进行两层叠加，两层通过双面胶粘合固定，最外层采用双面覆胶工艺进行保护，其中一面为双面胶，另一面为单面胶，其中双面胶和单面胶厚度均为3μm。将双面覆胶的双层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的双层纳米晶带材进行两层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

实施例4

(1)将成分为Fe_bal.Cu_0.8Nb_1.4Si₆B₁₀(at.％)的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm，经测试，其晶化起始温度和晶化峰温度分别为445和462℃。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下热处理工艺进行退火：以每分钟3℃的速度升温至430℃(T1)，在此温度保温30min，然后再以每分钟2℃的速度升温至505℃(T2)，然后保温90min，然后降温至200℃出炉后(一次晶化退火完成)，再次将材料入炉，以每分钟3℃的速度升温至440℃(T3)，在此温度保温30min，然后再以每分钟2℃的速度升温至550℃(T4)，然后保温30min，然后降温至200℃出炉(二次晶化退火完成)，退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.55T。

本实施例一次晶化处理和二次晶化处理后所得纳米晶带材的XRD图谱如图1所示，两种状态下材料的晶粒尺寸及晶化相体积分数如表1所示。由XRD图谱分析的结果可见，一次晶化处理后在初始的非晶基体上生长出了少量的晶化相，晶粒尺寸大约为13.1nm，二次晶化处理后，晶化过程发生的较为充分，晶粒尺寸略微长大至15.0nm，晶化相体积分数达到了76％。以上数据说明，两次晶化退火处理的方法有效，晶化过程得到了有效控制。

表1.一次晶化与二次晶化后纳米晶材料的晶化状态参数

样品	晶粒尺寸(nm)	晶化相体积分数(％)
			一次晶化	13.1	28
二次晶化	15.0	76

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材采用双面覆胶工艺进行保护，两面均为双面胶，其中双面胶厚度为3μm。将双面覆胶的单层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的单层纳米晶带材进行四层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

实施例5

(1)将成分为Fe_bal.Cu_0.7Nb_1.3Si₄B₁₀(at.％)的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm，经测试，其晶化起始温度和晶化峰温度分别为440和453℃。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下热处理工艺进行退火：以每分钟3℃的速度升温至430℃(T1)，在此温度保温30min，然后再以每分钟2℃的速度升温至500℃(T2)，然后保温90min，然后降温至200℃出炉后(一次晶化退火完成)，再次将材料入炉，以每分钟3℃的速度升温至435℃(T3)，在此温度保温60min，然后再以每分钟2℃的速度升温至550℃(T4)，然后保温30min，然后降温至200℃出炉(二次晶化退火完成)，退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.60T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材进行两层叠加，两层通过双面胶粘合固定，最外层采用双面覆胶工艺进行保护，其中一面为双面胶，另一面为单面胶，其中双面胶和单面胶厚度均为3μm。将双面覆胶的双层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的双层纳米晶带材进行两层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

对比例1

(1)将成分为Fe_bal.Cu₁Nb₂Si₁₄B_7.5(at.％)经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下工艺退火：以每分钟10℃的速度升温至560℃，保温120min后，冷却至200℃出炉。退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.35T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材采用双面覆胶工艺进行保护，两面均为双面胶，其中双面胶厚度为3μm。将双面覆胶的单层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的单层纳米晶带材进行四层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

对比例2

(1)按如下成分：Fe_bal.Cu₁Nb₃Si_15.5B₇(at.％)经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带，带材厚度为20μm。

(2)将步骤(1)非晶态的合金薄带按如下工艺退火：以每分钟10℃的速度升温至560℃，保温60min后，冷却至200℃出炉。退火后的纳米晶带材饱和磁感为B_s＝1.24T。

(3)将退火完成后的单层纳米晶带材采用双面覆胶工艺进行保护，两面均为双面胶，其中双面胶厚度为3μm。将双面覆胶的单层纳米晶带材进行碎磁处理，然后将碎磁处理后的单层纳米晶带材进行四层复合，得到所述大功率无线充电用四层纳米晶导磁薄片。

下表2为实施例1-5和对比例1-2制备的纳米晶导磁薄片的性能对比，包括磁导率，电感，品质因数及饱和电流特性，从表中可以看出，实施例1-5和对比例1-2的磁片磁导率都控制在同一水平(1398-1425)，对应的线圈电感也在较小范围(7.10-7.15)内变化。相比较而言，随着磁片饱和磁感的增加，磁片对应的Q值有所下降，比如：B_s＝1.24T对应的磁片Q值为78，而当B_s＝1.60T时对应的磁片Q值则为72，Q值下降了7.69％，说明随着饱和磁感的增加，磁片本身损耗会有所增加，但磁片对应的饱和电流从4.3A增加到了6.3A，增幅达到了46.5％，纳米晶材料饱和磁感的增加对磁片的饱和电流提升效果非常明显，磁片饱和电流的增加的意味着对应的无线充电模组抗饱和特性的提升，可以应用于更大电流，更大功率的无线充电场景。

表2.实施例1-5和对比例1-2的纳米晶导磁薄片性能对比

序号	饱和磁感B<sub>s</sub>	磁导率μ’	电感L(μH)	品质因数	饱和电流
						实施例1	1.25T	1418	7.15	78	4.5A
实施例2	1.35T	1425	7.15	75	5.0A
						实施例3	1.45T	1408	7.13	74	5.5A
实施例4	1.55T	1398	7.10	73	6.0A
						实施例5	1.60T	1410	7.11	72	6.3A
对比例1	1.35T	1412	7.12	72	4.5A
						对比例2	1.24T	1409	7.12	78	4.3A

下表3为实施例1-5和对比例1-2制备的纳米晶导磁薄片的在不同充电功率下的无线充电效率对比，通过对比可以发现不同功率下的效率差异。实施例1～5在无线充电功率为15W时，随着饱和磁感Bs的增加，无线充电效率呈现降低趋势；而在无线充电功率为60W时，随着饱和磁感Bs的增加，无线充电效率反而呈现增加趋势。故在无线充电功率为15W时，对比例2的无线充电效率要高于实施例1-5，但均处于较高水平(＞80％)。当无线充电功率增加到27W时，对比例1和2的充电效率明显下降，分别从82.76％和83.20％下降到79.20％和78.35％，下降了3.56％-4.85％，而实施例2-5对应的高饱和磁感纳米晶磁片的充电效率仅下降0.20％-2.22％，而当无线充电功率增加到60W时，对比例1和2的充电效率下降更加明显，分别为76.87％和75.60％，再次下降了2.33％-2.75％，而实施例2-5对应的高饱和磁感纳米晶磁片的充电效率仅再次下降0.20％-1.59％，说明随着无线充电功率的的提高，高饱和磁感纳米晶磁片的饱和电流更高的优势得到体现，相比较普通的纳米晶磁片，其无线充电效率更高。通过成分及饱和磁感相同的实施例2与对比例1的对比可见，采用本发明特殊退火工艺处理条件下，其在高功率条件下的磁损更小，无线充电效率更高。

表3

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片，其特征在于：所述纳米晶导磁薄片的成分组成为Fe_{(100-y-z-α-β)}Cu_yNb_zSi_αB_β，其中0.7≤y≤1，1.3≤z≤2，4≤α≤14，7≤β≤10，且满足y+z+α+β+γ≤26；其饱和磁感应强度B_s为1.35~1.60T；

所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片通过如下方法制备得到：

（1）将成分组成为Fe_{(100-y-z-α-β)}Cu_yNb_zSi_αB_β的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带；

（2）将步骤（1）非晶态的合金薄带进行设定退火处理，得到单层纳米晶带材；

（3）将步骤（2）所得单层纳米晶带材进行或者不进行多层叠加，然后进行碎磁处理，再将碎磁处理后的单层或多层纳米晶带材进行或者不进行多层复合，得到所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片；

步骤（2）中所述设定退火处理为二次退火处理；

所述二次退火处理程序如下：以1~5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0~50℃，在此温度T1保温10~60min，然后再以0.5~3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30~240min，再降温至200℃以下，然后再次以1~5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0~50℃，在此温度T3保温10~60min，然后再以0.5~3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T4保温20~240min，再降温至200℃以下出炉，上述T3和T4分别比T1和T2高5~50℃。

2.一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

（1）将成分组成为Fe_{(100-y-z-α-β)}Cu_yNb_zSi_αB_β的合金经单辊快淬法制备成初始状态为非晶态的合金薄带；其中0.7≤y≤1，1.3≤z≤2，4≤α≤14，7≤β≤10，且满足x+y+z+α+β+γ≤26；

（2）将步骤（1）非晶态的合金薄带进行设定退火处理，得到饱和磁感应强度B_s＞1.24T的单层纳米晶带材；

（3）将步骤（2）所得单层纳米晶带材进行或者不进行多层叠加，然后进行碎磁处理，再将碎磁处理后的单层或多层纳米晶带材进行或者不进行多层复合，得到所述大功率无线充电用纳米晶导磁薄片；

步骤（2）中所述设定退火处理为二次退火处理；

所述二次退火处理程序如下：以1~5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0~50℃，在此温度T1保温10~60min，然后再以0.5~3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T2保温30~240min，再降温至200℃以下，然后再次以1~5℃/min的速度升温至合金薄带晶化起始温度以下0~50℃，在此温度T3保温10~60min，然后再以0.5~3℃/min的速度升温至晶化峰值温度以上，在此温度T4保温20~240min，再降温至200℃以下出炉，上述T3和T4分别比T1和T2高5~50℃。

3.根据权利要求2所述的一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述非晶态的合金薄带的宽度为10~215mm，厚度为10~30μm。

4.根据权利要求2所述的一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于：步骤（3）中碎磁处理前的单层纳米晶带材或多层叠加的纳米晶带材最外层采用双面覆胶进行保护，其中一面为双面胶，另一面为双面胶或者单面胶。

5.根据权利要求4所述的一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述多层叠加的层数为2~4层，相邻两层纳米晶带材之间通过双面胶粘合固定。

6.根据权利要求4或5所述的一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于：所述双面胶或单面胶的厚度为1~5μm。

7.根据权利要求2所述的一种大功率无线充电用纳米晶导磁薄片的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述碎磁处理采用横向或纵向辊剪，带有凸点的圆辊或平板碾压，或其他可以使纳米晶带材表面出现均匀碎裂纹路的方法。

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